Photinus pyralis - Photinus pyralis - Wikipedia

Společná východní světluška
Photinus pyralis Firefly 3.jpg
Vědecká klasifikace Upravit
Království:Animalia
Kmen:Arthropoda
Třída:Insecta
Objednat:Coleoptera
Rodina:Lampyridae
Kmen:Photinini
Rod:Photinus
Druh:
P. pyralis
Binomické jméno
Photinus pyralis

Photinus pyralis, známý pod běžné názvy světluška východní[2] a velká naběračka,[3] je nejběžnějším druhem světluška v Severní Amerika.[4] P. pyralis je létající a světlo produkující brouk se světelným orgánem na břišní straně břicha. Tento organismus je někdy nesprávně klasifikován jako Photuris pyralis, což pravděpodobně vyplývá z omylu podobně znějícího rodu Photuris.

Společná světluška východní (Photinus pyralis)

The Photuris žena může také nalákat a Photinus pyralis ke konzumaci k získání spider odpuzujících steroidů zvaných „lucibufaginy ".[5] U mužů světelný orgán pokrývá celý ventrální povrch tří nejvíce zadních segmentů a u žen pokrývá pouze část třetího zadního segmentu.[6] Tyto světlušky jsou nejvíce patrné kolem soumraku, v podvečerních hodinách a vznášejí se blízko země.[7] Obecný název druhu odkazuje na charakteristický let muže, který letí v trajektorii ve tvaru písmene J a osvětluje vzestup.[8] Během letu se letový vzor ve tvaru písmene J používá v kombinaci s hlídkováním bleskových vzorů při hledání partnera.[9] Jejich záblesky jsou stimulovány světelnými podmínkami, nikoli rytmickými impulsy, jak se původně myslelo.[7]

Genom Photinus pyralis byl sekvenován v roce 2018.[10]

Světelná výroba

Muži Photinus pyralis vyhledejte ženy řadou světelných záblesků, na které ženy reagují kódovaným zpožďovacím zábleskem. Světelný orgán P. pyralis se skládá ze dvou vrstev; vrstva refrakčních buněk na hřbetní strana a fotická vrstva s buňkami produkujícími světlo na břišní boční.[11] Světelný orgán (konkrétně fotogenická vrstva) je zásobován mnoha tracheálními větvemi, o nichž se předpokládá, že poskytují požadovaný kyslík pro produkci světla.[11] Enzym produkující světlo je luciferáza, a nachází se v buňkách lucerny.[12] Luciferázy vyžadují kyslík, luciferin a adenosintrifosfát (ATP) katalyzovat chemickou reakci, která produkuje bioluminiscence v tomto hmyzu.[13] Ukázalo se, že záře není řízena tracheálními koncovými buňkami (o nichž se předpokládalo, že obsahují chlopně) ani centrálními nervovými impulsy prostřednictvím studií zahrnujících podmínky s nízkým obsahem kyslíku.[14] Kukly těchto brouků mají jiné světelné orgány než dospělí. Nemají charakteristické tracheální koncové buňky blikajících dospělých, a zatímco dospělí vyzařují jasné záblesky, kukly vyzařují nízkou intenzitou.[14]

Obrana

Brouci z rodiny Lampyridae je známo, že používají určité obranné prostředky, jako je nepříjemný zápach a vylučování lepkavé látky, aby se zabránilo predaci.[15] Vylučování nepříjemných tekutin z oblastí podél elytra a pronotum je výsledkem hmatové stimulace a je označován jako reflexivní krvácení.[16] Tento reflexní krvácení je obranná funkce P.pyralis, protože to může způsobit, že se někteří predátoři zamotají do lepkavé látky (například mravenci), nebo způsobí odpor jiných v predaci.[16] Vylučování obsahuje lucibufaginy, steroidy nalezené v P. pyralis které je činí nechutnými vůči určitým dravcům ptáků.[17] Zatímco blikání dospělých se používá při signalizaci partnera, záře kukel je považována za aposematic displej pro noční predátory.[18]

V souvislosti s muži Photinus druhy jsou kořistí pro ženy jiného rodu, Photuris. Photuris ženy ve skutečnosti napodobují účinky světelné signalizace mužů Photinus, a tím samice lákají u mužů Photinus. Muži přirozeně produkují steroid lucibufagin a důvodem, proč ženy loví tyto muže, je získání tohoto steroidu. Jakmile ženy loví Photinus muži, ženy získávají steroid lucibufagin, který použijí na svoji obranu proti skákající pavouci. Byla provedena studie, kde Photuris samice byly odebrány z přírody a donuceny k reflexnímu krvácení, které obsahuje steroid lucibufagin. Bylo zjištěno, že když byly ženy nuceny reflexně krvácet, vzorky odebrané každé ženě měly v každém vzorku různá množství steroidů. Takže poté, co byly provedeny experimenty, aby se zjistilo, které samice by skákající pavouci jedli, bylo rozhodnuto, že skákající pavouci pravděpodobně konzumují samice s menším množstvím lucibufaginu v těle a samice s více pavouky neustále odmítají, a proto se chrání predace.[19]

Páření

Muži jsou první, kdo zahájil sérii hlídkových záblesků potřebných k nalezení a spárování se ženou. Muži budou aktivně létat, zatímco budou blikat, zatímco ženy budou sedět.[20] Budou blikat každých 6 sekund a čekat na odpovídající záblesk od ženy, který se objeví po zpoždění 1-2 sekundy [9] Ukázalo se, že ženy reagují pouze na své konspecifické muži; identifikovat je podle barvy jejich žlutého bioluminiscenčního záblesku v kombinaci s časovým vzorováním, trváním a intenzitou záblesku u mužů.[21] Samice zkroutí břicho směrem k zábleskům mužů a svůj vlastní záblesk směrem k muži. Samce lze pozorovat létající téměř ve svislé orientaci; jejich antény držely dopředu a ztuhly, zatímco jejich nohy byly během hlídání drženy směrem k tělu.[9] Ukazují také zřejmý posun pohledu směrem k poslednímu ženskému záblesku a pokračují směrem k němu, dokud ženská světluška znovu nebliká.[9] Blikání pokračuje, dokud muž nedosáhne ženy. Muži se shromažďují ve velkých masách a je pravděpodobné, že více než jedna najde stejnou ženu; v tomto případě muž P. pyralis zobrazovat agresi vůči sobě navzájem, když neletíte.[22]

Během fáze „agrese“ jsou upřednostňováni muži s menší elytrou a menšími lucernami; zatímco během fáze signalizace jsou upřednostňováni muži s delší elytra a většími lucernami.[22] Muži s většími lucernami jsou upřednostňováni v signalizačních fázích námluv, protože jejich vysílací záblesky mohou vidět ženy, které jsou dále, je také naznačeno, že vzhledem k jejich delší elytře mohou mít tito muži také výhodu, že najdou ženy rychleji.[23]Photinus světlušky se nekrmí jako dospělí [20] a proto muži dokážou lépe přilákat ženy nabídkou svatebních potravinových dárků v podobě spermatofory které samice mohou použít k zajištění výživy svých vajíček.[24]

Reference

  1. ^ "Photinus pyralis". Integrovaný taxonomický informační systém.
  2. ^ Archiv obrázků zvířat
  3. ^ „Firefly Companion and Letter Winter 1993-1994“ (PDF). Archivovány od originál (PDF ) dne 30. června 2007. Citováno 12. ledna 2009.
  4. ^ Státní symboly USA: Tennessee State Insect
  5. ^ Roger Segelken Lákané a likvidované důvěřivé samce světlušek zásobují „femmes fatales“ chemikáliemi, které zachraňují život Cornell Chronicle 1. září 1997. Citováno 22. listopadu 2012.
  6. ^ Mast, S.O. 1912. Chování světlušek (Photinus pyralis) se zvláštními odkazy na problém orientace. 256-272
  7. ^ A b Rau, P (1932). „Rytmická periodicita a synchronní blikání u světlušky, Photinus pyralis, s poznámkami o Photurus pennsylvacicus“. Ekologická společnost Ameriky. 13: 7–11. doi:10.2307/1932487.
  8. ^ Maloney, Brenna; Smallwood, James (10. července 2009). „Jak tito brouci vytvářejí světlo“. The Washington Post. Citováno 19. července 2009.
  9. ^ A b C d Case, J.F. (2004). "Letové studie fotické komunikace světlušky Photinus pyralis". Integrativní a srovnávací biologie. 44: 250–258. doi:10.1093 / icb / 44.3.250.
  10. ^ Fallon, Timothy R; Lower, Sarah E; Chang, Ching-Ho; Bessho-Uehara, Manabu; Martin, Gavin J; Bewick, Adam J; Behringer, Megan; Debat, Humberto J; Wong, Isaac; Den, John C; Suvorov, Anton; Silva, Christian J; Stanger-Hall, Kathrin F; Hall, David W; Schmitz, Robert J; Nelson, David R; Lewis, Sara M; Shigenobu, Shuji; Bybee, Seth M; Larracuente, Amanda M; Oba, Yuichi; Weng, Jing-Ke (2018). "Světlušky genomy osvětlují paralelní počátky bioluminiscence u brouků". eLife. 7. doi:10,7554 / eLife.36495. ISSN  2050-084X. PMC  6191289. PMID  30324905.
  11. ^ A b Beams, H.W. a Anderson, E. 1955. Studie světelného a elektronového mikroskopu na světelném orgánu světlušky (Photinus pyralis). The Biological Bulletin, 375-393
  12. ^ Keller, GA; Gould, S .; Deluca, M .; Subramani, S. (1987). „Světluška luciferáza je zaměřena na peroxisomy v buňkách savců“. Sborník Národní akademie věd. 84: 3264–3268. doi:10.1073 / pnas.84.10.3264. PMC  304849. PMID  3554235.
  13. ^ [1][mrtvý odkaz ]
  14. ^ A b Hastings, J.W. a Buck, J. 1965. Světluška pseudoflash ve vztahu k fotogenické kontrole. The Biological Bulletin, 101-113
  15. ^ Williams, F.X. (1917). "Poznámky k životní historii některých severoamerických Lampryridae". Journal of the New York Entomology Society. 25: 11–33.
  16. ^ A b Blum, M .; Sannasi, A. (1973). "Reflexní krvácení v lampyrid Photinus pyralis: obranná funkce". Journal of Insect Physiology. 20: 451–660. doi:10.1016 / 0022-1910 (74) 90153-x.
  17. ^ Meinwald, J .; Wiemer, D.F .; Eisner, T. (1979). "Lucibufaginy. 2. Estery 12-oxo-2p, 5p, 11 a-trihydroxybufalin, hlavní obranné steroidy Firefly Photinus pyralis (Coleoptera: Lampyridae)." Journal of the American Chemical Society. 101 (11): 3055–3060. doi:10.1021 / ja00505a037.
  18. ^ Underwood, T. J.; Tallamy, D.W .; Pesek, J. D. (1997). „Bioluminescebce in firefly larvae: a test of aposematic display hypotéza (Coleoptera: Lampyridae)“. Journal of Insect Behavior. 10: 365–370. doi:10.1007 / bf02765604.
  19. ^ Eisner, T. (1997). "Firefly" femmes fatales "získávají obranné steroidy (lucibufaginy) od své kořisti světlušek". Proc. Natl. Acad. Sci. 94 (18): 9723–9728. doi:10.1073 / pnas.94.18.9723. PMC  23257. PMID  9275191.
  20. ^ A b Lloyd, J. E. 1966. Studie bleskového komunikačního systému u světlušek Photinus. Muzeum zoologie, University of Michigan, Ann Arbor
  21. ^ Lall, AB; Worthy, K.M. (2000). „Akční spektra reakce samice na světlušku Photinus pyralis (Coleoptera: Lampyridae): důkaz achromatické detekce bioluminiscenčního optického signálu“. Journal of Insect Physiology. 46: 965–968. doi:10.1016 / s0022-1910 (99) 00206-1.
  22. ^ A b Vencl, F.V. (2004). „Alometrie a blízké mechanismy sexuálního výběru u světlušek Photinus a některých dalších brouků“. Integrativní a srovnávací biologie. 44: 242–249. doi:10.1093 / icb / 44.3.242.
  23. ^ Vencl, F.V .; Carlson, D. (1998). „Přibližné mechanismy sexuálního výběru u světlušky Photinus pryalis (Coleoptera: Lampyridae)“. Journal of Insect behavior. 11: 191–207.
  24. ^ Lewis, S.M .; Cratsley, C. K.; Demary, K. (2004). "Rozpoznání partnera a volba u světlušek Photinus". Annales Zoologici Fennici. 41: 809–821.

externí odkazy

  • BugGuide s podrobnostmi o Photinus pyralis